變態(tài)混凝土施工工藝與質(zhì)量控制淺談

李翠雯 張 路

(洙趙新河流域工程管理處 菏澤 274000)

1 前言

變態(tài)混凝土是指通過增加摻有混凝型外加劑的水泥漿調(diào)整碾壓混凝土的配合比，使其稠度更具和易性，且碾壓混凝土能夠像常規(guī)混凝土一樣，按常規(guī)振搗方法使之有效固結(jié)。變態(tài)混凝土在不改變碾壓混凝土基本特性與運(yùn)輸條件的前提下，在碾壓混凝土層面注入適量的水泥漿或水泥砂漿，利用強(qiáng)力插入振搗的方式使碾壓混凝土改性。經(jīng)過改性的混凝土層面結(jié)合增強(qiáng)，大大改善了混凝土的密實(shí)性。

變態(tài)混凝土的應(yīng)用解決了異種混凝土結(jié)合部位膠結(jié)與壓實(shí)的問題，使混凝土層面結(jié)合質(zhì)量得到提高，接觸模板部位的混凝土的密實(shí)性得到改善，混凝土拆模后表面平滑度好，利于倉(cāng)面管理。變態(tài)混凝土在碾壓混凝土快速筑壩施工中得到了廣泛應(yīng)用，顯示出其獨(dú)特的優(yōu)越性。

2 變態(tài)混凝土的施工工藝

在碾壓混凝土壩的施工中，變態(tài)混凝土廣泛地運(yùn)用于振動(dòng)碾無法直接碾壓的基巖面與碾壓混凝土結(jié)合部、模板邊緣、廊道周圍及壩內(nèi)配筋處等部位。碾壓混凝土的碾壓分層厚度一般為30cm，變態(tài)混凝土隨碾壓混凝土澆筑逐層施工。其中變態(tài)混凝土的運(yùn)用寬度一般控制在30～50cm左右，厚度略低于碾壓混凝土，如圖1所示。變態(tài)混凝土的運(yùn)用寬度太小，無法保證加漿和振搗的施工質(zhì)量;寬度過大，增加了變態(tài)混凝土的施工量，影響碾壓混凝土的施工速度，從而增加了膠凝材料用量，且不利于壩體溫控。

圖1 變態(tài)混凝土鋪料示意圖

鋪料時(shí)采取同大倉(cāng)面碾壓混凝土一起直接使用平倉(cāng)機(jī)進(jìn)行攤鋪及人工輔助攤鋪平整。在碾壓混凝土按要求攤鋪好后，凈漿通過加漿管道插入已攤鋪好的碾壓混凝土的頂部或中下部，并嚴(yán)格控制加漿量，均勻加在碾壓混凝土中。變態(tài)混凝土的振搗一般先于鄰近的碾壓混凝土，有時(shí)也可在鄰近的碾壓混凝土碾壓完后進(jìn)行。在與碾壓混凝土搭接部位處要求高頻振搗器向碾壓混凝土一側(cè)振搗，使兩者互相融混密實(shí)。

3 變態(tài)混凝土施工質(zhì)量控制

3.1 變態(tài)混凝土的漿液配比控制

變態(tài)混凝土作為壩體混凝土的重要組成部分，必須滿足對(duì)大壩混凝土的技術(shù)要求，其漿液所用膠材應(yīng)與壩體混凝土所用一致，且加漿時(shí)變態(tài)混凝土的坍落度須滿足振搗要求。加漿量可通過室內(nèi)模擬現(xiàn)場(chǎng)施工狀況確定。

3.2 加漿工藝

不同的加漿施工工藝對(duì)變態(tài)混凝土的施工質(zhì)量和速度會(huì)產(chǎn)生較大的影響，如何選擇合適的施工工藝是變態(tài)混凝土施工的關(guān)鍵所在。一般變態(tài)混凝土只是在碾壓混凝土層面或已攤鋪的混凝土料的表面噴灑幾遍水泥漿，之后用插入式振搗器進(jìn)行振搗密實(shí)。這種傳統(tǒng)的加漿方式無法保證變態(tài)混凝土的澆筑質(zhì)量，不能夠保證凈漿能夠均勻滲透入碾壓混凝土料中。

為更有效地控制加漿量，在工程施工中一般對(duì)變態(tài)混凝土加漿工藝進(jìn)行改進(jìn)，目前采用的施工工藝主要有插孔加漿法及溝槽加漿法。

3.2.1 插孔加漿法

插孔加漿法施工是指利用尖錐型鐵器對(duì)攤鋪好的碾壓混凝土進(jìn)行鑿孔，插孔按梅花形布置，孔距一般為30cm，孔深20cm。利用帶計(jì)量刻度的人工手提桶鋪灑膠漿，灌漿方式改為垂直加漿。插孔加漿法可以使?jié){液均勻滲透進(jìn)入碾壓混凝土料中，達(dá)到有效控制加漿量的目的。

3.2.2 溝槽加漿法

溝槽加漿法是指在已經(jīng)攤鋪好的碾壓混凝土上，人工采用釘耙將碾壓混凝土掏出溝槽，將膠漿均勻地?fù)饺霚喜蹆?nèi)的一種方法，以變態(tài)混凝土厚度為50cm的溝槽為例，膠漿利用計(jì)量裝置的加漿機(jī)或人工計(jì)量摻入(見圖2)。

注漿完成任務(wù)后，立即用φ100型高頻振搗器插入振搗［1］，振搗器插入深度大于50cm，以保證振搗器插入下層混凝土深度不小于15cm，確保層間結(jié)合質(zhì)量。φ100型振搗器插入混凝土的間距不超過75cm，振搗器應(yīng)垂直按順序插入混凝土，避免漏振。振搗時(shí)間以振搗后混凝土表面完全泛漿為準(zhǔn)，一般不應(yīng)小于15s，振搗器應(yīng)緩慢拔出變態(tài)混凝土，拔出時(shí)變態(tài)混凝土表面不得留有孔洞。變態(tài)混凝土相鄰碾壓混凝土條帶，在變態(tài)混凝土施工完成后碾壓，碾壓時(shí)與變態(tài)混凝土搭接20cm以上。

圖2 溝槽法加漿示意圖

3.2.3 拌和樓拌制變態(tài)混凝土

實(shí)際施工過程中，若加漿量大、耗時(shí)長(zhǎng)，特別是在高溫施工季節(jié)，必然影響碾壓混凝土快速筑壩，并且加漿均勻性很難保證，振搗后難以保證變態(tài)混凝土的施工質(zhì)量，因此可以考慮采用拌和樓直接拌制變態(tài)混凝土的施工工藝。拌制碾壓混凝土?xí)r，加入規(guī)定比例的水泥粉煤灰漿液拌制成的一種干塑性混凝土。這種新的變態(tài)混凝土施工工藝，不僅簡(jiǎn)化了施工工序，而且使大體積變態(tài)混凝土的施工質(zhì)量更有保證，確保了碾壓混凝土快速筑壩的連續(xù)性。

4 變態(tài)混凝土質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果分析

4.1 變態(tài)混凝土質(zhì)量檢測(cè)方法簡(jiǎn)介

鉆孔取芯技術(shù)是評(píng)定碾壓混凝土質(zhì)量的綜合方法，能夠真實(shí)地反映碾壓混凝土的基本性能、層間膠結(jié)及施工質(zhì)量。鉆孔取芯技術(shù)主要對(duì)碾壓混凝土、變態(tài)混凝土及異種混凝土結(jié)合處進(jìn)行取芯，測(cè)試混凝土在28天和90天齡期的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量、極限拉伸及層間接觸面抗剪斷強(qiáng)度。

混凝土芯樣評(píng)定主要包括芯樣外觀和芯樣物理力學(xué)性能。芯樣外觀評(píng)定內(nèi)容為碾壓混凝土的均質(zhì)性與密實(shí)性，若混凝土芯樣表面光滑、致密，無骨料分離，則混凝土質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良;若芯樣表面光滑，稍有氣孔，骨料基本均勻，則混凝土質(zhì)量達(dá)到合格;若芯樣不光滑，表面有部分孔洞，骨料不均勻，則混凝土質(zhì)量不合格?；炷列緲拥奈锢砹W(xué)性能主要通過混凝土力學(xué)性能進(jìn)行試驗(yàn)。

4.2 變態(tài)混凝土澆筑質(zhì)量的檢測(cè)結(jié)果

南方某水電站大壩變態(tài)混凝土設(shè)計(jì)特性要求見表1，對(duì)大壩變態(tài)混凝土部位進(jìn)行多點(diǎn)鉆孔取樣，取出10m以上芯樣3根，其中某一芯樣長(zhǎng)度為16.3m，觀察其表面光滑，異種混凝土面層間結(jié)合密實(shí)，無骨料分離現(xiàn)象，混凝土質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良，見圖3。

表1 某水電站大壩變態(tài)混凝土特性設(shè)計(jì)要求

圖3 碾壓混凝土與變態(tài)混凝土結(jié)合處芯樣

對(duì)水電站壩體變態(tài)混凝土進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，具體試驗(yàn)方法見參考文獻(xiàn)2。性能檢測(cè)結(jié)果見表2。檢測(cè)結(jié)果表明，變態(tài)混凝土的容重、極限拉伸值等各項(xiàng)物理性能均滿足設(shè)計(jì)要求，變態(tài)混凝土符合質(zhì)量要求。

表2 變態(tài)混凝土物理力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果

5 結(jié)語(yǔ)

變態(tài)混凝土的應(yīng)用改善了混凝土層面結(jié)合的密實(shí)度，解決了異種混凝土結(jié)合部位膠結(jié)和壓實(shí)差的問題，確保了變態(tài)混凝土部位層面結(jié)合質(zhì)量，而選擇合適的施工工藝是變態(tài)混凝土的施工關(guān)鍵。依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐，本文總結(jié)出幾個(gè)變態(tài)混凝土施工要點(diǎn):嚴(yán)格控制加漿量體積比，使變態(tài)混凝土滿足設(shè)計(jì)要求;采用插孔加漿與溝槽法加漿更加有利于控制變態(tài)混凝土加漿量;用拌和樓拌制大體積變態(tài)混凝土，能夠更有效地控制變態(tài)混凝土的澆筑質(zhì)量及澆筑連續(xù)性。這種施工工藝簡(jiǎn)化了混凝土倉(cāng)面管理，加快了施工速度，在碾壓混凝土施工中值得推廣應(yīng)用。?

1 羅玉寶.三里坪大壩碾壓混凝土碾壓工藝試驗(yàn)及參數(shù)確定［J］. 人民長(zhǎng)江，2012(6).

2 GB/T 50081—2002普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.